水热法合成的LaVO4/WO3复合纳米片的可见光光催化还原工业废水中Cr（VI）效果分析

针对工业废水中Cr(Ⅵ)毒性大,迁移性强的问题,采用水热法制备了不同复合比例的LaVO_4/WO_3复合纳米片光催化剂,通过XRD、SEM、XPS和DRS测试手段进行了表征。结果表明:LaVO_4能进入WO_3晶格之中,使其产生晶格缺陷;晶格缺陷可作为活性位点,促进光生载流子的分离,提高WO_3的光催化活性。可见光下光催化还原工业废水中Cr(Ⅵ)测试表明:LaVO_4/WO_3复合纳米片的光催化还原效率比WO_3更高,当LaVO_4以质量比为3%负载WO_3时,复合纳米片光催化还原性最高,可达92%,是纯WO_3还原效率的8.3倍。分析结果表明,LaVO_4能使WO_3的氧空位得到扩散,提高界面光生电子的迁移速率,促进光生电子还原Cr(Ⅵ),提高复合纳米片的光催化还原性能。本研究为重金属工业废水,特别是难降解重金属污染物高效治理技术的研发提供了理论参考。     

水热法合成的LaVO_4/WO_3复合纳米片的可见光光催化还原工业废水中Cr(Ⅵ)效果分析

针对工业废水中Cr(Ⅵ)毒性大,迁移性强的问题,采用水热法制备了不同复合比例的LaVO_4/WO_3复合纳米片光催化剂,通过XRD、SEM、XPS和DRS测试手段进行了表征。结果表明:LaVO_4能进入WO_3晶格之中,使其产生晶格缺陷;晶格缺陷可作为活性位点,促进光生载流子的分离,提高WO_3的光催化活性。可见光下光催化还原工业废水中Cr(Ⅵ)测试表明:LaVO_4/WO_3复合纳米片的光催化还原效率比WO_3更高,当LaVO_4以质量比为3%负载WO_3时,复合纳米片光催化还原性最高,可达92%,是纯WO_3还原效率的8.3倍。分析结果表明,LaVO_4能使WO_3的氧空位得到扩散,提高界面光生电子的迁移速率,促进光生电子还原Cr(Ⅵ),提高复合纳米片的光催化还原性能。本研究为重金属工业废水,特别是难降解重金属污染物高效治理技术的研发提供了理论参考。     

纳米TiO_2/沸石复合光催化水处理材料制备与性能研究

纳米TiO_2光催化材料与技术以其高效、可利用太阳光、无二次污染等优点,在水污染治理领域展现出广阔的应用前景。将纳米TiO_2进行负载复合是解决其在水溶液易团聚、难回收等难题和提高实际降解效果的有效途径。本文采用一种简单易行的固相扩散法将纳米TiO_2在沸石矿物上进行负载,制备得到纳米TiO_2/沸石复合光催化水处理材料。通过扫描电镜、X射线衍射仪、荧光光谱仪等手段对材料微观结构和光催化活性进行了表征和测试。研究表明,沸石负载不仅改善了纳米TiO_2颗粒分散均匀性,而且增强其对紫外-可见光的光响应能力,从而有效提高了复合体在水体中的光催化降解活性。材料光催化活性与其负载配比和焙烧温度息息相关。400℃焙烧制备的90%TiO_2/沸石相对于其他温度和配比具有更高的光催化活性。     

表征水体中生物活性及脱氢酶检测方法研究

为寻求评价发酵产氢活性污泥产氢效能的合理指标,以氯化三苯基四氮唑(TTC)检测法为基础,优化了TTC -比脱氢酶活性检测方法,并分析了发酵产氢活性污泥的TTC -比脱氢酶活性与比产氢速率的相关性.结果表明,发酵产氢活性污泥TTC -比脱氢酶活性的适宜检测方法及条件为:向10mL离心管中依次加入污泥样品1ml (8.47～26.39 g MLVSS·L-1)、17.8mmoL·L-1的TTC溶液1ml、pH8.0的Tris-HCl溶液2.5ml和0.36％的Na2SO3溶液0.5mL,35℃暗处振荡反应20 min;加98％浓硫酸2ml终止反应,以无水乙醇5ml萃取反应产物三苯基甲臜475 nm测定萃取液吸光度.发酵产氢活性污泥的TTC -比脱氢酶活性,与比产氢速率的相关系数R＞0.8,是反映发酵产氢活性污泥产氢活性的一个优良指标.     

饮用水UV/TiO_2光催化消毒技术研究进展

UV/TiO_2光催化消毒技术具有高效、无二次污染的优点,研究其应用于饮用水消毒具有现实意义。UV/TiO_2光催化产生活性基团氧化微生物的细胞结构,破坏其细胞功能,特别对细胞选择透过性的破坏,使细菌死亡。TiO_2特性、UV光照条件、水质条件和细菌特性都能不同程度影响光催化消毒的效率。UV/TiO_2光催化对实际生产水质条件下细菌的灭活效能及消毒后细菌复活的问题需要更多的研究。光催化反应器的优化设计、TiO_2膜的制备、TiO_2对可见光的响应的改性和在使用中TiO_2光催化活性的稳定性研究也有待深入开展。     

不同pH值条件合成纳米Bi2WO6及其可见光下活性研究

以水热法合成了Bi_2WO_6纳米花状球,并考察了不同pH值的制备条件下对Bi_2WO_6晶形、形貌、孔径分布、光学性质及催化性能的影响。表征和催化结果表明:在pH值为1的制备条件下,Bi_2WO_6样品为内部有致密空隙的花球,随着pH值的升高,Bi_2WO_6的内部孔径变得越来越疏松,当pH值达到7时变为片状;在pH为1、3、5、7条件下合成出的Bi_2WO_6的带隙能在2.14~2.26 e V范围内;光降解Rh B的性能从大到小顺序为pH=7,pH=5,pH=3,pH=1,主要是由于在pH=7制备条件下制备出的Bi_2WO_6衍射峰最强,粉体的晶型发育完整,结晶度高,对Rh B的降解率最高。     

去除水中双酚A的新型微介孔光催化材料的性能研究

用水热法制备Ti/13X/MCM-41复合微介孔光催化材料,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行了分析表征,并以双酚A为模拟污染物,考查了其光催化性能.结果表明,Ti/13X/MCM-41复合微介孔光催化材料在实现二氧化钛固化的同时有着良好的光催化效果.当Ti/Si为0.01;pH为10.5;焙烧温度为300℃时,其光催化活性最强.     

纳米TiO2/海泡石复合光催化材料性能研究

纳米TiO2因其具有安全无毒、稳定性好、光活性强等特性,在水污染治理领域被广泛用作光催化剂。然而纳米TiO2在水介质中存在难以回收、容易流失、不易分散等问题,限制了其实际应用,将其进行固定化负载是有效的解决手段。以矿物海泡石为负载载体,采用一种简单易行的粉末烧结法制备出纳米TiO2/海泡石复合光催化材料,并通过透射电镜、扫描电镜、X射线衍射、紫外－可见分光光度计等手段对材料进行微结构表征,利用化学荧光技术测试了复合材料光催化活性。研究表明,海泡石的加入能够显著抑制复合光催化剂中纳米TiO2的团聚,增强其在紫外至可见光波长范围内的光吸收强度,从而增强复合体的光催化活性。对比研究不同负载配比对材料光催化活性的影响,发现90%TiO2/海泡石光催化活性最佳。     

F/Ce掺杂Bi2WO6可见光光催化氧化甲基橙

针对新型光催化剂Bi2WO6在可见光条件下光生电子-空穴分离效率低的问题,本文采用液固相水热反应的方法制备了F/Ce掺杂改性的Bi2WO6光催化剂。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)等分析表明,F/Ce掺杂Bi2WO6光催化剂具有明显的层状结构,可有效降低电子-空穴的复合率,且改性后的Bi2WO6吸收波长发生红移。光催化氧化处理甲基橙降解实验结果表明:F和Ce共掺杂下Bi2WO6在可见光下具有最高的光催化活性,主要活性物质为羟基自由基(·OH),甲基橙的降解率在50 min后可以达到97%,催化活性比纯Bi2WO6提高了近2倍。本研究为研发水环境中高浓度有机废水,特别是难降解有机污染物的高效治理技术提供了基础数据。     

13X分子筛负载TiO_2对偶氮染料活性艳红的光催化降解

采用熔融-浸渍法和溶胶-凝胶法将TiO_2负载在13X分子筛上,制成了具有吸附性和光催化性的TiO_2/13X分子筛复合材料,并用XRD、BET比表面积、SEM分析技术对合成材料进行表征.然后将复合材料用于光催化降解偶氮染料活性艳红X-3B的实验,考察了反应时间、催化剂用量、废水pH值对染料光催化降解率的影响.结果表明:熔融-浸渍法制备的TiO_2/13X复合材料对染料的去除率高于溶胶-凝胶法制备的复合材料.当染料的初始浓度为50 mg/L,废水pH为6,复合材料投加量为0.75 g/L时,光照120 min,染料的去除率达到99%.反应过程符合一级动力学方程.     

生物炭/铁酸锰对Zn^2+和Cu^2+的吸附性能试验

为探求吸附效果好、回收方便的吸附剂以解决重金属污染废水的处理难题,以玉米秸秆和铁酸锰为原料,通过溶胶-凝胶法以蛋清为络合剂经热解制备了一种生物炭/铁酸锰(BC/FM)复合材料,在对该复合材料扫描电子显微镜(SEM)和磁滞回线分析的基础上,进行了去除废水中Zn^2+、Cu^2+的吸附试验。结果表明,铁酸锰可有效地负载到生物炭上,形成官能团丰富、磁性良好的复合材料;BC/FM对Zn^2+、Cu^2+的吸附最佳pH值分别为5和6,并均在90 min达到吸附平衡,准二级模型能更好地描述BC/FM对Zn^2+、Cu^2+吸附过程;Langmuir模型拟合曲线和Freundlich模型拟合曲线分别适用于描述BC/FM对Zn^2+、Cu^2+的等温吸附过程,且均为自发吸热反应;BC/FM对Zn^2+、Cu^2+吸附机制主要为络合反应。     

马斯京根法参数C0、C1、C2取值范围的确定

马斯京根法是一种应用较广的河道洪水流量演算方法,传统上是根据蓄量常数K、槽蓄系数x和计算时段Δt来计算马斯京根法参数C0、C1、C2,然后利用C0、C1、C2进行洪水流量演算。不过目前可以利用优化算法直接确定C0、C1、C2的取值,但是在确定C0、C1、C2的值之前需要给定C0、C1、C2的取值范围。因此首先确定蓄量常数K、槽蓄系数x和计算时段Δt的取值范围,再利用多元函数求极值的方法,首次给出了马斯京根法参数C0、C1、C2的取值范围。由于该取值范围较大,在实际应用中可根据x的取值范围来进一步缩小参数C0,C1,C2的取值范围。此方法在马斯京根法参数优化中具有重要的指导意义。     

UV/H_2O_2降解水溶液中抗癫痫药物苯巴比妥

采用UV/H2O2法对水溶液中的抗癫痫药物苯巴比妥(PBB)进行降解处理。研究发现:PBB的光解率随H2O2量的增加而增加,随PBB初始浓度的增加而降低。在UV/H2O2体系下PBB紫外光解的最佳p H为10.9。Cl-的存在会降低PBB的光解率,低浓度HCO-3的存在会增加PBB的光解率,高浓度的HCO-3的存在会抑制PBB的光解率。采用离子色谱和LC-MS-MS对PBB光解后的主要产物进行分析,提出了PBB可能的紫外光降解途径。结果表明:UV/H2O2法是去除水溶液中PBB的一种十分有效的方法。     

EDTA-粉煤灰/H2O2体系处理模拟制革废水的试验研究

通过实验以及动力学分析表明用配体的引入对体系进行改进,提高了基于粉煤灰的多相类Fenton体系对模拟制革废水的去除效果,同时得到EDTA-粉煤灰/H2O2体系降解模拟制革废水的最佳反应条件:在室温下,反应pH值为10,初始COD值为110.8 mg/L,过氧化氢浓度为200.4 mg/L,EDTA的浓度为250 mmol/L,粉煤灰投加量为10 g/L的情况下,COD和色度的去除率都在95%以上,粉煤灰在多次使用后,COD去除率均达到97%以上。     

FeS矿活化H2O2降解水中对氯苯胺的实验研究

以对氯苯胺(PCA)为目标污染物,研究了常温下Fe S矿活化H2O2非均相类Fenton体系对难降解有机物的去除效果。分析了初始p H值、催化剂和H2O2投加量等重要因素对PCA降解率的影响。当PCA浓度为0.2×10-3mol/L,溶液初始p H值为3.0,H2O2投加量为3.2×10-3mol/L,Fe S矿用量为0.4 g/L,反应20 min时,PCA去除率可达100%,且反应进行到40 min后,已达到完全脱氯效果。在此基础上,通过对Cl-、SO42-、Fe3+等中间产物离子和总有机碳(TOC)变化规律的测定,探讨了有机物降解机理。研究结果表明:Fe S矿对催化H2O2氧化具有很强的催化活性,能提高H2O2的利用效率,相比于单一含铁矿物具有更好的催化性能,并且催化剂易于沉淀分离,回收利用。     

金属有机骨架材料Cu_3(BTC)_2的制备及其光催化性能研究

以三水硝酸铜为铜源,通过调控水热温度合成出高结晶度的金属有机骨架Cu3(BTC)2材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和热重(TG)手段对所制备的样品进行表征,同时以甲基橙和罗丹明B作为目标降解物研究Cu3(BTC)2材料的光催化性能。光催化降解结果显示:Cu3(BTC)2材料对罗丹明B有较好的降解效率,水热温度对Cu3(BTC)2材料的结构及光催化效率影响较大,水热温度为140℃制备的Cu3(BTC)2样品具有较高的光催化效率。这主要是由于高的结晶度可以产生更多的光生电子空穴对和提供更多的反应活性位,这将在处理环境污染物方面有着巨大的潜在的应用前景。     

基于响应面法的Fe0/S2O2-8体系氧化垃圾渗滤液去除UV254研究

为提高Fe⁰/S₂O^2-₈体系氧化垃圾渗滤液去除有机物的效果,试验采用响应面法优化反应条件,借助响应面法的中心组合试验设计了以紫外吸光度UV₂₅₄的去除率为响应值的二次回归模型,分析零价铁(Fe⁰)投加量、初始pH值和S₂O^2-₈与12COD₀的质量比3个因素的交互作用,确定最优反应条件。结果表明在Fe⁰投加量为31.3mmol/L、初始pH值为4.4,ω(S₂O^2-₈/12COD₀)为1.14条件下,UV₂₅₄的去除率达到最大值72%。     

核壳结构纳米铁活化过硫酸盐降解HBCDs的研究

本文旨在建立一种新型的高效去除持久性溴代阻燃剂-六溴环十二烷(HBCDs)的方法。为此,制备了具有核壳结构的纳米零价铁(Fe@Fe_2O_3),用其活化过硫酸盐(S_2O_8~(2-))对HBCDs进行降解去除,并研究了体系p H值、物质的量比、HBCDs初始浓度对降解效率的影响。结果表明:Fe@Fe_2O_3活化S_2O_8~(2-)可产生大量强氧化性自由基,在酸性条件下的降解效率要高于中性和碱性;Fe@Fe_2O_3活化S_2O_8~(2-)的效果要好于Fe2+,当物质的量比为3∶1时,对HBCDs的降解效果最佳,可达70%。可见,改性制备的Fe@Fe_2O_3活化S_2O_8~(2-)可以成为一种较为有效的降解HBCDs技术。     

Ti/SnO_2电极在苯酚废水降解中的应用

采用热分解法制备了Ti/SnO_2电极,以苯酚为目标污染物,研究苯酚废水在电极上电解的最佳条件、电解一定时间后的电压以及电极的寿命。结果表明,在电流密度为190 A/m2和pH值为2的条件下,苯酚溶液初始质量浓度为70 mg/L,电解350 min后,苯酚和COD的降解效率最高,分别为96.80%和40%,苯酚被降解为中间产物,没有被彻底矿化为CO_2和H_2O,此时的电压为8 V。在25℃,0.5 mol/L的H_2SO_4水溶液中、恒流500 A/m2条件下对电极的寿命测试,电极寿命仅仅为8 h,寿命较短。